超細粉體表面改性的目的:1、為了改善或改變粉體粒子的分散性;2、改善耐久性,如耐藥、耐光、耐熱、耐候性等;3、提高顆粒表面活性;4、使顆粒表面產(chǎn)生新的物理、化學(xué)和機械性能及新的功能,從而提高粉體的附加值。
目前,表面改性的方法很多,分類(lèi)方法依分析問(wèn)題的角度不同而異。粉體表面改性方法分為6類(lèi):表面包覆改性、表面化學(xué)改性、機械力化學(xué)法改性、膠囊式改性、高能改性、沉淀反應改性。
表面包覆改性是表面改性劑與粒子表面無(wú)化學(xué)反應,包覆物與粒子間依靠物理方法或范德華力而連接,該方法幾乎適用于各類(lèi)無(wú)機粒子的表面改性。此方法主要利用無(wú)機化合物或有機化合物對粒子進(jìn)行表面包覆,減弱粒子的團聚作用,而且由于包覆物而產(chǎn)生了空間位阻斥力,使粒子再團聚十分困難。用于包覆改性的改性劑有表面活性劑、超分散劑、無(wú)機物等。
趙海燕等以酒石酸作為表面活性劑,研究對SiC料漿流動(dòng)性能的影響。結果表明:酒石酸的用量對碳化硅粉體表面活性的影響有很大程度的差別。一般情況下,酒石酸在用量為0.05%時(shí),對碳化硅表面改性作用最好。
陳飛躍等用超分散劑對炭黑進(jìn)行改性,結果表明,超分散劑的加入明顯改善了體系的分散性能,在最佳分散劑含量下,體系具有高流動(dòng)度、低粘度、小觸變性等性質(zhì)。
岳林海等在碳酸鈣表面包覆無(wú)機二氧化硅層,可使其在一定程度上具有二氧化硅的性質(zhì),表面光滑度、白度、耐酸性、分散性、比表面積等都有較大的提高,能大大改善碳酸鈣的應用性能。
Prabhakaran等研究了氫氧化鋁包覆SiC粉體的表面改性。在鋁的覆蓋率為0.1mg/m2時(shí),SiC粉體表現出類(lèi)似氧化鋁的分散特性,zeta電位明顯改善;當覆蓋層鋁增大到一定值時(shí),懸浮液的流變性能降低。聚乙烯亞胺(PEI)表面改性可以提高SiC粉體的流動(dòng)性能,改性后的顆粒尺寸均勻,形狀多為球狀。調節pH,改變聚乙烯亞胺和SiC顆粒表面的結合方式,聚乙烯亞胺吸附到SiC顆粒表面,增加了顆粒之間的靜電排斥能,有助于提高SiC顆粒表面的分散性和流動(dòng)性。采用聚乙二醇作為分散劑對工業(yè)用SiC粉體進(jìn)行表面改性處理,通過(guò)TG、IR、電鏡等測試技術(shù)研究了改性前后SiC粉體的流動(dòng)特性、吸附、熱重以及形貌等物性,分析了聚乙二醇加入量及液體介質(zhì)對各種物性的影響。試驗結果表明:聚乙二醇添加量為5%(質(zhì)量分數),介質(zhì)為乙醇時(shí),改性SiC粉體流動(dòng)特性較好;改性后顆粒之間分散較好,尺寸分布均勻,形狀多為塊狀分布,而且粉體改性后碳化硅陶瓷制品的燒結性能也得到了改善。 |